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蛋氨酸锌在反刍动物上的利用

锌是动物体内必需的微量元素,是生物学功能研究最为深入的微量元素之一。目前,锌添加剂有3类:第一类是无机锌。无机锌在实际生产中得到了广泛的应用,这主要是由于它们具有价廉、易得的优点;但它们也存在着诸多的缺点,与有机锌特别是有机螯合锌,如氧化锌、硫酸锌、硝酸锌、碳酸锌等相比,它的生物利用率低。第二类是有机酸锌盐,如乙酸锌、葡萄糖酸锌等。第三类是氨基酸螯合锌,如蛋氨酸锌、甘氨酸锌等。蛋氨酸锌(Zn-Met)是20世纪70年代由美国首先研制成功的第三代新型饲料添加剂,它将动物生长所必需的微量元素与氨基酸合成具有环状结构的螯合态化合物,是一种接近于动物体内天然形态的微量元素补充剂。与无机盐添加剂相比,不仅有很好的化学稳定性,而且能提高微量元素的生物利用率,具有易消化吸收、抗干扰、毒性小、增重明显等特点,是理想的新型高效微量元素饲料添加剂。

1 对反刍动物应激、免疫力及抗病力的影响

Spears等研究了不同的锌源和锌水平对牛断奶和运输应激后的免疫反应的影响,测定了刚出生和第14d牛血液中的抗体滴度〔对疮疹病毒-1(BHV-1)接种的免疫反应测定结果〕,接种后第14d,BHV-1的抗体滴度,蛋氨酸锌组比对照组和氧化锌组分别提高了47%和31%。Chirase对牛接种牛传染性鼻气管炎病毒,在日粮中分别添加锌、氧化锌和蛋氨酸锌,发现日粮中添加蛋氨酸锌组开始时采食量降低幅度最大,但恢复的也最快,说明添加蛋氨酸锌增加了试验接种牛传染性鼻气管炎病毒后机体的恢复速度。随后,Chirase又通过试验发现,日粮中锌、锰和蛋氨酸锌的复合物对减轻运输应激和牛传染性鼻气管炎病毒感染症状要好于它们的无机化合物形式。然而,也有试验结果显示,在试验小羔羊受到应激的前后,基础日粮中添加不同的锌源对试验羊只的免疫功能并没有增强作用。

邵凯通过试验发现:①蛋氨酸锌组的布氏杆菌抗体滴度在第42d时明显高于氧化锌组(P<0.05)。②蛋氨酸锌组绵羊的血清Y-球蛋白含量在试验全期均高于氧化锌组和对照组。③在试验第14d时,3组试验羊的外周血T淋巴细胞ANAE(酷酶染色)染色阳性率均有较大升高,随后开始下降,但氧化锌组下降较快,蛋氨酸锌组维持时间较长;到第21d时,蛋氨酸锌组与氧化锌组值相差5%以上。④在整个试验期内,蛋氨酸锌组外周血T淋巴细胞转化率均高于氧化锌组(P>0.05);而在第14d时,蛋氨酸锌组显著高于氧化锌组(P<0.05)。这些都说明,蛋氨酸锌具有提高反刍动物体液免疫和细胞免疫的作用。此外,还有学者发现在生长牛的饲料中添加蛋氨酸锌可以显著降低蹄叶炎的发病率。

2 添加蛋氨酸锌对生产性能的影响

2.1 对羊产毛的影响

Puchala研究发现,添加蛋氨酸锌增加了安哥拉山羊的污毛和净毛的产量(P<0.05);对照组毛长高于氧化锌组(P<0.05),但组间羊毛直径却无差异。邵凯等在进行不同锌源对羊毛生长的影响研究中,把一部分羊毛染色观察,发现对照组、氧化锌组和蛋氨酸锌组羊毛总长分别为8.83、8.05和8.70cm,总重分别为0.27、0.4和0.42g,3组间羊毛长和毛重的差异不显著(P>0.05)。但由结果看出,对照组毛长高于氧化锌组和蛋氨酸锌组;而毛重却低于氧化锌组和蛋氨酸锌组。羊毛生长受遗传决定,在同一个品种的不同个体之间也有所不同,但养分的变化对羊毛生长的影响却很大。Reis报道指出,虽然羊毛生长需要必需氨基酸的均衡供给,但含硫氨基酸的供给在调节羊毛生长和组成中起着重要作用。含硫氨基酸虽以半胱氨酸为主,但因蛋氨酸可在体内转化为半胱氨酸,因此对刺激羊毛的生长起着非常重要的作用。Purses的研究报道指出,锌和铜的缺乏会影响羊毛的正常生长,但高于正常水平的锌和铜是否能够有效地促进羊毛的生长有待进一步研究。该试验的结果表明,无论在羊毛总长和总重上,或是在各阶段的毛长和毛重上,都存在着相同的趋势,即对照组的毛长高于氧化锌组和蛋氨酸锌组,但其毛重却低于氧化锌组和蛋氨酸锌组。由此可见,添加蛋氨酸锌可能会提高羊毛的密度或直径,从而提高其净毛量。但这究竟是蛋氨酸的作用,还是锌的作用,有待进一步研究,同时遗传因素的影响也有必要加以考虑。

2.2 对产奶性能的影响

Wayne等经过8个饲养场的试验后,发现添加蛋氨酸锌组试验牛的产奶量显著高于添加氧化锌+蛋氨酸组的试验牛。产奶量由30.3kg提高到31.7kg,平均增加幅度为4.8%,增幅范围在0.7%~7.0%。即使对高产奶牛添加蛋氨酸锌也同样可以提高奶牛的产奶量。科罗拉多州立大学进行的试验表明,饲喂蛋氨酸锌组与饲喂氧化锌+蛋氨酸组相比,每头牛产奶量由35.4kg增到37.9kg。日平均提高4.4%(P<0.05);另一试验是用两倍剂量的蛋氨酸锌,结果发现,饲喂蛋氨酸锌组与饲喂氧化锌+蛋氨酸组相比,每头牛产奶量由36.0kg增到38.1kg。日平均提高6.0%(P<0.05)。

添加蛋氨酸锌能提高奶产量,但对于大剂量使用的效果还需进一步试验证实。Aguilar和Jordan以及Kellogg报道,奶牛每天每头饲喂蛋氨酸锌360mg,其产奶量可提高5%。饲喂蛋氨酸锌提高产奶量可能与锌减少了乳中的体细胞数有关。最近的研究表明,锌对覆盖于乳头管表层的一层纤维蛋白(角蛋白)的形成是必需的,而乳头管上皮的完整性,是机体防御乳房感染的第一道物理屏障。因此,可以认为蛋氨酸锌提高了奶牛的产奶量,锌元素对其有着相当大的贡献,而蛋氨酸与锌的复合作用,更弥补了它们之间的不足之处,最大限度的发挥了它们的生物学效能。众多试验结果也对此结论有所支持。Aguilar等的试验表明,饲喂蛋氨酸锌组比饲喂氧化锌+蛋氨酸组乳中体细胞数下降了49.8%(从560 000降低到282 000);Galton用9.0g/(头·d)的剂量的蛋氨酸锌试验结果表明,饲喂蛋氨酸锌组比饲喂氧化锌+蛋氨酸组中体细胞数下降了52.5%(从242 000降到115 000)。另有一些试验也有类似的结果,当奶牛饲喂4.5g/(头·d)剂量的蛋氨酸锌,乳中体细胞数和对照组相比平均下降了21.9%(P<0.01)。也有试验结果表明,大剂量的蛋氨酸锌可以更有效地降低体细胞数,至于多大剂量最佳有待于进一步试验。

2.3 对乳成分的影响

产奶量的增加通常伴随着乳脂率的下降。然而饲喂蛋氨酸锌后,这种情况发生了改变。试验表明,饲喂蛋氨酸+氧化锌组的乳牛其平均乳脂率为3.49%,而饲喂蛋氨酸锌组的乳牛为3.50%,两者之间差异不大。乳蛋白含量也有类似的情况,饲喂蛋氨酸锌乳牛的乳蛋白含量平均为3.12%,饲喂蛋氨酸+氧化锌的乳牛乳蛋白含量为3.15%,两者无显著差异。Brentrap等研究发现,蛋氨酸锌的添加能增加乳中的乳脂和蛋白质含量。Leibetsede对两个奶牛场的奶牛进行研究,发现添加蛋氨酸锌后,两个奶牛场牛奶中的乳脂率都显著增加(P<0.05)。其中一个场的奶中乳蛋白是增加;另一个是显著增加(P<0.05)。Gruber等也发现,蛋氨酸锌中的锌更容易促进蛋白质的合成,特别在泌乳期间更为重要。总的来说,添加蛋氨酸锌增加了产奶量,没有减少乳脂和乳蛋白的含量。

2.4 添加蛋氨酸锌对生产性能的影响

Spears等用玉米青贮基础日粮饲喂生长小母牛。锌含量为25mg/kg(以蛋氨酸锌或氧化锌供应),对照组中锌含量为24mg/kg,对照组和试验(氧化锌)组平均日增重及饲料转化效率相似;整个126d的试验,试验(蛋氨酸锌)组的日增重比对照组增加8.1%,饲料转化率提高7.3%,差异显著。Spears综述了一些大学和商业育肥牛场的19个试验结果。其中,有16个试验表明饲喂蛋氨酸锌对牛有增重效果;有17个试验表明,饲喂蛋氨酸锌可以提高饲料的转化率。对所有试验进行统计分析,添加蛋氨酸锌后日增重和饲料转化率均有显著的提高。对羊的试验也表明,添加蛋氨酸锌能显著提高日增重。Harganto研究发现,相对于对照组,蛋氨酸锌的添加提高了饲料的转化率。Spears等报道,饲喂蛋氨酸锌,犊牛和杂种肉牛断奶重提高5%,母牛受胎率提高15%。张照熙等在混合精料中添加蛋氨酸锌300、500和700mg/kg,饲喂育肥黄牛60d,各组日增重分别提高8.6%、20.7%和10.3%,经济效益均明显增加。其中,500mg/kg组比对照组提高饲料利用率达10%以上。但Martin等用牛和Stobart等用羊进行的试验没有发现,日粮中添加蛋氨酸锌各组的日增重和饲料报酬有差异。Green等在牛饲料中添加蛋氨酸锌,也没发现日增重和饲料消耗率有差异,这可能是由于日粮中高锌引起的。

2.5 对肉质的影响

Greene等对育肥牛饲用蛋氨酸锌和氧化锌进行了比较研究,试验发现各组生产性能无大的改变。牛肉质量等级、大理石纹评分和肾百分比、骨盆脂肪含量,蛋氨酸锌组比对照组和氧化锌组都高,其它研究也得出了饲喂蛋氨酸锌后改进酮体质量等级的结果。Harganto研究发现,蛋氨酸锌的添加减少了腰肌脂肪含量,增加了胴体的瘦肉率。但Carrica、Neel和Stobart等用牛和绵羊进行的试验发现,蛋氨酸锌对胴体特性没有影响。

3 小结

应用蛋氨酸锌替代无机锌作为反刍动物的锌源添加剂,可以增强对应激、免疫力及抗病力的影响。而且,在日粮中添加蛋氨酸锌可以促进反刍动物的生长和改善其生产性能。蛋氨酸锌具有相当广泛的利用价值和前景。

参考文献:略  作者:王 刚 毛华明 刘树民 马永合


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